JPH03269069A - ホットメルト型記録材料及びそれを用いた記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ホットメルト型記録材料、及びその記録材料
によるインクジェット記録方法に関する。

［従来の技術］ 通常のインクジェット記録方法は液室内の水性又は油性
インク等の液体インクに圧電素子によって画像信号に従
って圧力が加えられてインクを印字ヘッドから吐出させ
、紙等の被記録部材上に印字するというものである。こ
の方式はそのヘッドの製造が比較的容易にできることが
ら近年実用化されている。

しかし、このような液体インクを用いる方法では紙の種
類を問わない所謂普通紙への記録は滲みや乾燥性が悪い
ことや、カラーの場合は色再現性が良くない等で鮮明画
像が得られにくく、このため、事実上インクジェット記
録用のための加工紙を適用させることにより前記欠点を
補っていた。

一方、常温で固体のインクを液体状態にまで加熱した状
態で吐出を可能ならしめる方法は、ｔｌｓＰ　３６５３
９３２　、特開昭５５−５４３８８　、特開昭５８−１
０８２７１、特開昭６１−８３２６８　、特開昭８１４
８７７４号等に提案されている。

このようなインクを用いることにより、紙の種類を選ば
ない普通紙の他にプラスチックフィルム織布、木片、或
いは金属面等の殆どの部材上に鮮明な記録画像を単色又
は多色・カラー化できるという特徴を有しているが、こ
れら従来の加熱溶融型インクにより得られる画像はイン
クが記録紙中に浸透する前にインクの温度が低下して固
化するため十分な定着性が得られず、摩擦や引掻きによ
り印字部の脱落が生じる等の欠点があった。

この欠点を解決するため特開昭８３−２０５２４１号に
は印字後の記録用紙を加熱及び／又は加圧して定着させ
る方法（装置）が開示されている。

又、ここには記録紙が軟化点以上に加熱されている状態
において印字される例が示されている。

しかしこの文献には最良の画像を得るためのインクの物
性及び加熱のための条件は何ら示されていない。印字後
の画像を熱したとしても必ずしも良い結果は得られない
。例えばこの文献に示されているように６０〜７０℃で
軟化して液体となるインクを再溶融する温度まで加熱し
た記録紙に印字すると画像に滲みが発生し易い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は従来技術における以上のような欠点を除
去し、常温で固体のホットメルトタイプのインクを用い
るにも拘らず、普通紙上にも滲みがなく、高濃度で、色
再現性がよく、しかもきわめて定着性の優れた鮮明画像
が得られる記録材料及びインクジェット記録方法を提供
することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは前記した課題を解決するため鋭意検討した
結果、相変化記録材料の主成分として金属石けんを用い
ることが有効であるとの知見を得て、本発明に至った。

すなわち、本発明は、（１）金属石けんを主成分とし、
これに少なくともワックス、溶媒、及び可視化剤を加え
てなり、４５℃で液体状態をとり、常温で固体状態に相
変化するホットメルト型記録材料、及び（２）上記（１
）項記載のホットメルト型記録材料を印字ヘッド中で加
熱して、液体状態とし、画像信号に従って前記ヘッドか
ら前記材料を吐出させ、被記録部材上に受容させた後、
固体状態化させて記録画像を定着化させるインクジェッ
ト記録方法である。

本発明の記録材料において金属せっけんは直鎖パラフィ
ンと融解させると均一で結晶性のない融点中を持つねば
りのあるワックスを形成し、記録紙に対する接着性の改
良に有効であり、特に１００℃以上に一旦加熱溶融処理
を経た系はより効果的である。又、少量の水、有機溶媒
の添加溶融系は冷却により強固なゲルを形成させること
ができる。

すなわち本発明の記録材料は金属せっけんを主成分とし
て、これにその他の天然又は合成ワックスを併用し、少
量の溶媒を添加した系と染料等の可視化剤を必要成分と
してなる。この記録材料を印字ヘッド中４５℃以上に加
熱して液体状態となし、吐出しにより被記録部材上に受
容された後固体状態化するためオーブンタイムを緩和し
、冷却装置による固体状態化後は強固なゲル生成と相ま
って得られる記録画像の定着性が改良できる。

本発明の記録材料に用いられる金属せっけんの例として
は、例えばステアリン酸アルミニウムトリソーブ、ラウ
リン酸カドミウム、パルミチン酸コバルト、ステアリン
酸コバルト、パルミチン酸マグネシウム、ステアリン酸
マンガン、ラウリン酸ニッケル、ミリスチル酸ニッケル
、カプロン酸鉛、エナント酸鉛、カプリル酸鉛、ステア
リン酸錫、ステアリン酸チタン、ラウリン酸亜鉛、その
他オレイン酸アルミニウム、リシノール酸バリウム、ナ
フテン酸コバルト、トール酸マンガン、ナフテン酸亜鉛
、エルカ酸銅等Ｃ５〜Ｃ２１の高級脂肪酸金属塩を挙げ
ることができる。

又、上記金属石けんに併用するワックス類の例としてカ
ルナバワックス、米ぬかろう、キャンデリラワックス、
鯨ろう、密ろう、木ろう、自ろう、ホホバろう等の天然
ワックス、テトラコサノール、ヘキサコサノール等の高
級アルコール類及びそれらのエステル類、ステアリン酸
、ベヘン酸等の高級脂肪酸及びそれらのエステル類、高
級アルキルケトン類、高級お肪酸アミド類等が挙げられ
る。

又、少量添加される溶媒としては水、メタノール、エタ
ノール、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル
、石油エーテル、ミネラルスピリット、キシレン、トル
エン、ソルベントナフサ、流動パラフィン、エチルベン
ゼン等を挙げることができる。

本発明の記録材料にはその他可視化剤として染料、顔料
等が含まれるが、前記の相変化剤に溶解する例えばカラ
ーインデックスにおいて油性又は分散染料として分類さ
れる染料や相変化剤に微粒子として分類される染・顔料
であればよく、特に制限されるものではない。

上記金属せっけん、ワックス類及び溶剤類の使用割合は
選択される各成分により異なるが、金属せっけんを主成
分として融解温度、融解時粘度又はオーブンタイム等の
適性化を図りながら各成分割合が決められる。

その他目的に応じた実用性能を向上させるために、更に
接着強度、凝集力、耐熱、耐寒などの耐環境性等を付与
する目的で塩ビー酢ピコポリマー、ポリエステル系ポリ
マー等の熱可塑性ポリマーを適宜選択して加えることが
できる。

又、溶融時初期粘着性、固化時の残留粘着性を付与する
ためにテルペン樹脂、ブチラール樹脂、石油樹脂、エス
テル化ロジン又は水素添加ロジンなどを粘着付与剤とじ
て適宜選択して加えることができる。

又、加熱流動性、被記録部材に対する濡れの改善にエス
テル系可塑剤、塩素化パラフィン等を適宜加えることが
できる。

又、本発明記録材料の性質上、一定の溶融時間が保持さ
れるために厳密に温度制御を行なっても時として過熱を
防いだり、光・酸素・オゾン等による劣化あるいはカビ
発生による機能低下を抑制するために、アミン類、イオ
ウや燐を含有する抗酸化安定剤及び防カビ剤についても
適宜選択して加えることが効果的である。

次に本発明の記録材料を用いるインクジェット記録方法
について述べる。本発明の記録材料は従来提案されてい
るあらゆるインクジェット記録方法に適用することが可
能である。代表的な方法の例としてはＰＺＴなどの圧電
素子に画像に従ったパルス電圧を印加し、インク部室内
のインクに圧力を加えてインクをノズルより押し出す、
パルス・オンデイマント方式であり、又、他の代表的な
方法の例としては画像に従ったパルス電圧を電極に印加
することによりインク中に電荷を誘起せしめてノズルよ
りインクを記録紙側に吸引する静電吸引方式である。こ
れらのインクジェット方式の具体的な方式は、例えばテ
レビジョン学会誌３７（７）　５４０（１９８３）等に
記載されている。これらの従来のインクジェット方法の
中で、連続的にインク滴を形成し、荷電量を制御する方
式などのインクを回収し再使用する方式では、常温で固
形又は高粘度となる本発明によるインクを使用すると、
インクの回収においても加熱によりインクを低粘度に保
つ必要がある。それ故に本発明の記録材料はドロップ・
オンデイマント型の記録装置に用いる方がより好ましい
。

［実施例〕 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ ステアリン酸アルミニウムトリ ソープ（日本油脂製品＃　９００）　　　　４５ｗｔ％
パラフィンワックス　　　　　　２０νｔ％カンデリラ
ワックス　　　　　　２０ｗｔ％エチレン〜酢酸ビニル
共重合体　７シｔ％エチルベンゼン　　　　　　　　　
５ｗｔ％Ｃ，１，ソルベントブラック　３　　　３ｖｔ
％よりなる混合物を１１５℃に加熱し溶融した後、孔径
０．５μ−のテフロンフィルターを用いて熱濾過してイ
ンクを調製した。

このインクを第１図に示したようなインクジエツト記録
装置に充填し画像の記録を行った。

第１図において、６は印字ヘッドであり、インクはヘッ
ド内にあるヒーター（図示せず）によつて約８０℃に加
熱された。ヘッド内に充填されたインクは圧電素子（図
示せず）によって画像信号に従って圧力が加えられ、イ
ンクはプラテン１２の方向に飛翔し、プラテン上に供給
された記録紙上に印字がなされる。記録紙１は給紙コロ
３、ベーパーガイド４．５によりプラテン上に供給され
、コロ　９．１０、も分離爪１１により、排紙トレー１
Ｂに搬送される。印字ヘッド６はガイド軸７．８上を往
復運動するように走査される。又、プラテン１２の内部
には赤外線ランプ１３があり、プラテンを約７０℃にな
るように加熱している。１４はプラテンの温度を検出す
るためのセンサーであり、１５は検出された温度をフィ
ードバックし、ランプの出力をそれに対応してプラテン
の温度が一定になるように変化させるためのコントロー
ラーである。

印字の最大周波数は４ｋＨｚで、印字密度は８ドツトｌ
■、液滴直径は約１００μ■、液滴速度は約４７ｓｅｃ
、ノズル・印字面間は約１■の条件で印字を行なった。

上記の条件で市販の上質紙、ボンド紙、中質紙、ＯＨＰ
シートに印字を行なったが、いずれの記録媒体において
も純黒色で濃度が高く、鮮明な画像が得られた。得られ
た画像を３０℃の条件下において３力月間保存したが、
画像になんの変化も観察されなかった。又、上記の装置
にて１０００時間の連続運転と２力月間の休止試験を行
ったが、いずれの試験においても安定な吐出し特性が得
られ、初期と変わりのない鮮明な画像が得られた。

又、爪の先でこすっても脱落することはなかった。

比較例１ 実施例１の構成に代えて以下の構成によるインクを実施
例１に準じて調製した後、同装置に充填し同様に印字を
行った。

密ロウ　　　　　　　　　　　　３５ｗｔ％カンデリラ
ワックス　　　　　　Ｂ２ｗｔ％Ｃ，１，ソルベントラ
ック　３　　　　３ｖｔ％得られた画像は実施例１の画
像と同様に鮮明なものであり、保存により画像の変化は
みられなかったが、記録紙上のインクを爪先でこするこ
とにより比較的容易に脱落した。

実施例２ バルミチン酸コバルト（合成品）　４Ｑｖｔ％ステアリ
ン酸マグネシウム（日 本薬局方品）　　　　　　　　　　　ｌ　Ｏｖｔ％パラ
フィンワックス　　　　　　３８シｔ％塩化ビニルー酢
酸ビニル−リン 酸エステル共重合体（電気化学社 製　デンカビニル＃　１００ＯＰ）　　　　　５ｖｔ％
ミネラルスピリット　　　　　　　５ｗｔ％Ｃ０１，ソ
ルベントブルー８７　　　　２ｖｔ％上記混合物１２０
℃に加熱した後、実施例１と同様にインクを調製した。

このインクの溶融温度は５２〜６８℃を示した。実施例
１と同様装置で印字を行なって青色の画像が滲みなく得
られ、定着性も良好であった。

比較例２ カンデリラワックス　　　　　　８０ｖｔ％パラフィン
ワックス　　　　　　３８ｖｔ％Ｃ，１，ソルベントブ
ルー〇７　　　２ｖｔ％上記混合物を実施例１に準じて
調製した後、同装置に充填し同様に印字を行なった。得
られた青色画像は鮮明であったが記録紙上のインクの定
着性は爪先でこすることにより脱落した。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明のホットメルト型記録材料
は、インクジェット記録方法用のインクとして好適であ
り、滲みのない鮮明な画像を形成することができ、しか
も画像の定着性も優れており信頼性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の記録材料を用いるインクジェット記
録装置の一例を示す概略図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属石けんを主成分とし、これに少なくともワッ
   クス、溶媒、及び可視化剤を加えてなり、４５℃で液体
   状態をとり、常温で固体状態に相変化するホットメルト
   型記録材料。
2. （２）請求項（１）記載のホットメルト型記録材料を印
   字ヘッド中で加熱して、液体状態とし、画像信号に従っ
   て前記ヘッドから前記材料を吐出させ、被記録部材上に
   受容させた後、固体状態化させて記録画像を定着化させ
   ることを特徴とするインクジェット記録方法。